Как образуется туман. Почему в сильные морозы бывает туман

Условия образования туманов

1. Туман возникает в том случае, когда у земной поверхности создаются благоприятные условия для конденсации водяного пара. Нужные для этого ядра конденсации существуют в воздухе всегда.

Вследствие гигроскопичности ядер конденсации образование тумана начинается при относительной влажности меньше 100 % (около 90-95 %), т. е. еще до достижения точки росы. Известно, что при температурах около -10 °С туман может быть смешанным, а при более низких температурах даже и чисто кристаллическим. Существование тумана при таких температурах возможно при значениях относительной влажности меньше 100 %. Такая влажность указывает на отсутствие насыщения по отношению к жидкой воде, но для ледяных кристаллов она будет соответствовать насыщению.

Приближение к состоянию насыщения происходит преимущественно в результате охлаждения воздуха. Второстепенную роль играет увеличение влажности воздуха вследствие испарения с теплой поверхности в холодный воздух.

В зависимости от этих причин образования туманы делят на два основных класса: туманы охлаждения и туманы испарения. Первый из этих классов абсолютно преобладает.

2. Охлаждение воздуха у земной поверхности происходит при разных условиях. Во-первых, при перемещении воздуха с более теплой подстилающей поверхности на более холодную. Туманы, которые при этом возникают, называются адвективными. Во-вторых, при радиационном охлаждении подстилающей поверхности. Воздух в этом случае охлаждается главным образом от земной поверхности. Возникающие при этом туманы называют радиационными. В-третьих, при влиянии обоих факторов. Туманы, возникающие в этом случае, называют адвективно-радиационными.

3. Адвективные туманы возникают в теплых воздушных массах, перемещающихся над более холодной поверхностью, т. е. при перемещении воздушных масс из низких широт в высокие или зимой с теплого моря на холодную сушу, летом с теплой суши на холодное море, а также с теплых участков морской поверхности на холодные (например, у Ньюфаундленда при переносе воздуха из области Гольфстрима в область Лабрадорского течения).

На суше адвективные туманы наблюдаются чаще всего осенью и зимой, когда существуют особенно значительные различия в температуре между низкими и высокими широтами, а также между сушей и морем. На море они наблюдаются чаще весной и летом.

Адвективные туманы простираются в высоту на сотни метров. Возникают они при значительных скоростях ветра, поэтому в них может происходить коагуляция капель, и они принимают моросящий характер: наиболее крупные капельки из них выпадают.

4. Радиационные туманы различаются двух типов: поземные и высокие. Поземные туманы наблюдаются только над сушей в ясные и тихие ночи. Они связаны с ночным радиационным выхолаживанием почвы или снежного покрова. Вверх они распространяются лишь на десятки метров. Распределение их носит локальный характер: возникают пятнами, особенно в низинах, вблизи болот, на лесных полянах. Над большими реками они не возникают вследствие конвекции над теплой (в ночные часы) водой.

Поземные туманы образуются в тихую погоду, но не при штиле - небольшая скорость ветра необходима для возникновения турбулентности, обусловливающей распространение охлаждения и тумапообразования вверх. Эти туманы возникают в слое приземной инверсии и после восхода солнца исчезают вместе с ней.

Высокие радиационные туманы могут наблюдаться на суше \ и на море до высоты нескольких сотен метров в устойчивых антициклонах в холодное время года. Это результат постепенного, день за днем, выхолаживания воздуха в нижних слоях антициклона. Такой туман может сохраняться неделями над большими районами, сплошь их захватывая.

5. Туманы испарения возникают чаще всего осенью и зимой в холодном воздухе над более теплой открытой водой. Над реками и озерами в глубине материков они появляются вечером или ночью, куда стекает воздух, охлажденный над соседними участками почвы. Туманы испарения могут возникать также вечером во время или после дождя, когда почва сырая и сильно испаряет, а температура воздуха падает. Над арктическими морями туманы испарения возникают над полыньями или открытой водой у кромки льда, куда переносится более холодный воздух с ледяного покрова или материка. Над внутренними морями такими, как Балтийское и Черное, они наблюдаются зимой при переносе на них холодных воздушных масс с суши. Туман испарения обычно клубится и быстро рассеивается, так как нагревается снизу от теплой воды. Но если причина туманообразования длительно сохраняется, то туман может наблюдаться подолгу.

Туманы перечисленных типов являются внутримассовыми, т. е. возникают внутри воздушных масс, независимо от фронтов. Однако наблюдаются и туманы, связанные с фронтами. К ним относится один из видов туманов испарения - предфронгальный туман. Выпадающие фронтальные осадки увлажняют почву. В результате усиленного испарения как с почвы, так и с падающих капель дождя, воздух у земной поверхности достигает насыщения и в нем образуется туман. Такой туман наблюдается сплошной полосой перед фронтом вместе с дождем.

6. Можно "предвидеть появление поземного радиационного тумана в ближайшую ночь, основываясь на состоянии погоды с вечера. Если погода тихая и ясная и в вечерний срок наблюдений температура близка к точке росы, то с большей или меньшей уверенностью можно предсказать появление ночью поземного тумана. Для этой цели на основе многолетних наблюдений строят графики или выводят эмпирические формулы, которые позволяют определить ночное понижение температуры в данной местности по значениям метеорологических величин за вечерний срок. Если ночной минимум температуры достигнет точки росы, можно ожидать начала туманообразования. Однако интенсивный туман возникает лишь в том случае, если ночной минимум температуры будет значительно ниже, чем точка росы, определенная по вечерним наблюдениям. Только при этом условии сконденсируется достаточное количество водяного пара.

7. В суточном ходе туманы на равнине имеют максимум интенсивности и повторяемости утром. На высоких уровнях в горах туманы распределяются в течение суток равномерно или имеют слабый максимум в послеполуденные часы. Причина заключается в особых условиях туманообразования в горах.

Горный туман, по существу, представляет собой облако, возникающее в связи с восходящим движением воздуха по горным склонам. Этот туман, связанный с адиабатическим охлаждением воздуха, может быть выделен в особый тип тумана склонов.

Туман по сути - это облако, существующее низко над поверхностью. Он появляется, когда неизбежен контакт теплого, влажного воздуха с более холодным.

Уровень концентрации водяного пара в воздухе определяется температурой: чем холоднее воздух, тем меньше пара он может содержать. Если пар превышает количество, возможное при данной температуре (точка, называемая уровнем насыщенного пара), он конденсируется в туман.

Если температура достаточно низкая, туман может образовываться даже в относительно сухом воздухе. Наиболее вероятно присутствие тумана в воздухе, содержащем большое количество пыли или других частиц, к которым могут прикрепляться водяные капли. В полярных регионах, где значение температуры может опускаться ниже -15 °С, иногда наблюдается замерзший туман, состоящий из кристаллов льда.

Конденсация - повсюду

Тот самый процесс конденсации, который создает туман, сопровождает некоторые обычные в повседневной жизни явления. Например, холодный воздух за окном охлаждает теплый воздух в помещении (1, сверху). Когда внутренний воздух остывает, водяной пар конденсируется, образуя частицы воды, из-за которых окно запотевает. Когда изо рта выдыхается теплый влажный воздух (2), он быстро охлаждается, а водяной пар конденсируется, из-за чего выдыхаемый воздух напоминает туман. Холодный сок в стакане (3) излучает холод вокруг себя, из-за чего водяной пар в воздухе конденсируется и на стакане образуются капли. Водяной пар, вырывающийся из чайника (4)у охлаждается воздухом и конденсируется в туманообразное облако.

Как образуется лучистый туман

Ночью, когда почва начинает освобождать поглощенное днем тепло, температура воздуха над ней начинает падать. Когда он в достаточной степени охлажден, водяной пар конденсируется в лучистый туман. Эта разновидность тумана часто появляется в низинных местах в ясные и сравнительно безветренные ночи. (На рисунке вверху статьи)

Образование адвективного тумана

Адвективный туман, типичный в местах, близких к океанам, появляется в случаях, когда масса влажного и теплого воздуха внезапно оказывается над холодной поверхностью. Нижний слой воздуха охлаждается, обуславливая конденсацию и образование частиц тумана.

Как образуется стелющийся туман

Когда теплый и влажный воздух поднимается по склону горы, он расширяется и остывает, вследствие чего водяной пар в воздухе конденсируется в туман. С таким туманом, который может напоминать неровные клочки, очень часто сталкиваются альпинисты. Если воздушные токи продолжают подниматься, то в конце концов стелющийся туман превращается в облака.

Как образуется паровой туман

Иногда холодный воздух циркулирует над местами, сохраняющими тепло ночью - например, над реками или прудами. В холодном воздухе конденсируется пар от теплой воды, образуя паровой туман. Чем больше амплитуда температур между водой и воздухом, тем гуще будет туман.

Практически любые родители однажды сталкиваются с необходимостью отвечать на множество вопросов своего ребенка, раскрывая перед ним устройство окружающего нас мира.


Но многие ли из нас готовы ответить, например, на такой простой вопрос – что такое туман? Прежде, чем рассказывать ребенку, взрослые должны сами хорошо разбираться в теме вопроса, только в этом случае можно стать для малыша непререкаемым авторитетом во всем.

Итак, что такое туман, почему он образуется и не вредно ли для здоровья дышать этим воздухом? На первую часть вопроса большинство взрослых людей могут ответить следующее: туман – это мелкие, практически неразличимые глазом капельки воды, конденсирующейся в холодном воздухе.

При этом прозрачность воздуха ухудшается: если граница видимости меньше одного километра, явление называется туманом. Граница видимости в пределах от одного до десяти километров называется дымкой.

Подобно тому, как над кастрюлей с горячим супом появляется пар – результат интенсивного испарения воды и конденсации ее при соприкосновении с воздухом комнатной температуры – туман появляется тогда, когда теплые слои воздуха резко остывают с образованием мельчайших капелек влаги.

Если воздух остывает до температуры ниже нуля, капельки влаги тут же замерзают, образуя столь же мелкие кристаллики льда.

Виды тумана

Метеорологи различают несколько разновидностей тумана, в зависимости от способа образования и географических условий местности. Они подразделяются на два основных вида: туманы испарения и охлаждения.

Туманы охлаждения бывают следующими:

Радиационные туманы ничего общего с радиоактивностью не имеют. Они образуются летом в вечернее и ночное время, преимущественно над озерами, реками либо низменными местностями. Вследствие солнечной радиации вода в водоемах нагревается в течение дня. Ночью нижние слои воздуха остывают быстрее воды, которая, испаряясь и вновь конденсируясь в холодном воздухе, образует слои тумана.


Адвективные туманы наиболее часты в приморских местностях. Они образуются вследствие проникновения теплой воздушной массы с морских просторов на более холодную прибрежную линию суши. Ширина прибрежной линии, где наблюдается активное образование тумана, может достигать нескольких сотен километров.

Склоновые туманы образуются на склонах гор вследствие подъема теплой воздушной массы с поверхности земли и ее адиабатического охлаждения.

Разновидности туманов испарения:

Морские туманы чаще всего образуются в холодное время года вследствие испарения воды из незамерзающих участков моря. Поступая в слои морозного воздуха, пар конденсируется с образованием тумана.

Осенние туманы образуются благодаря испарению воды с поверхности реки либо озера, при соприкосновении этих испарений с холодным воздухом суши, так как вода сохраняет тепло дольше, чем суша.

Туманы смешения — как видно из названия, причиной их образования является смешение воздушных потоков, имеющих разную влажность и температуру. Наиболее часто туманы смешения встречаются в районах, в которых встречаются теплые и холодные морские течения.

Существует еще одна разновидность – городские туманы , причиной возникновения которых может быть любая из перечисленных выше причин, усиленная большим количеством содержащихся в городском воздухе твердых микрочастиц пыли, продуктов горения и других промышленных выбросов.

Эти частицы служат ядрами конденсации влаги, благодаря чему туман в больших городах не только образуется чаще, чем в загородных местностях, но и имеет ряд негативных качеств. Такой туман в Британии называют смогом.

Как туман влияет на здоровье человека?

Обычный туман, образующийся в чистом воздухе, совершенно безвреден для здоровья при условии, что человек одет соответственно погоде.

Другое дело – смог, содержащий не только капельки воды, но и выхлоп автомобилей, выбросы промышленных предприятий, ТЭЦ и другие загрязнения.


Он, безусловно, наносит вред дыхательной и сердечно-сосудистой системам человеческого организма, а также негативно воздействует на всю окружающую среду – растения, животных и даже здания и сооружения в городе.

Продолжая разговор о погоде.Рубрику ведетканд.г еогр.наукМ.СОФЕР

ЧТОМЫЗНАЕМОТУМАНЕ

Приближается тот период осени, когда яркие и красивые краски сменятся на блеклые и унылые. Все чаще окружающие нас предметы будут словно растворяться в невесомой и неосязаемой среде- придет время туманов.

Туман – явление, от которого не защититься и не избавиться, с ним приходиться считаться. По сравнению с другими метеорологическими явлениями,т акими как ураган,гроза,снегопад, туман нельзя назвать грозной силой природы. Однако он оказывает заметное воздействие на условия жизни человека, влияет на производственные процессы,н а работу и безопасность передвижения всех видов транспорта и даже на самочувствие людей.

При тумане резко ухудшается видимость,п оэтому в целях безопасности ограничивают движение судов и самолетов,приостанавливают работы на стройках. Нередки и транспортные катастрофы, например, в1989 г.в Италии, когда из-за тумана под Миланом столкнулось и загорелось более 80 автомашин.

Количество туманных дней в году определяет пригодность или непригодность территорий для оздоровительных целей,т уризма и просто для комфортных условийжизни. В то же время туманы могут быть благотворны для сельского хозяйства – в засушливых районах они снабжают почвудополнительной влагой, что повышает урожайность.

Кто не слышал о знаменитых лондонских или петербургских туманах?

Их описания вошли в классическую литературу,стали визитной карточкой этих городов.Л ондонские туманы из обычного для приморских городов явления превратились в его символ, своего рода миф. Как это ни странно,о собую популярность туманный Лондон приобрел после того,как был представлен на живописных полотнах импрессионистов.

И чего состоит и какобразуетсятуман

Состав тумана очевиден – вода. Дождитесь, пока закипит чайник, или сильно выдохните на морозе – и вы увидите процесс образования тумана. При разной температуре воздух может содержать разное количество водяного пара. Чемтеплее,тем больше.С тепень близости воздуха к состоянию насыщения влагой определяет наше ощущение «сухости» или «сырости».Если температура понизится,то часть влаги конденсируется. В быту это «клубы пара», в природе- это облака, дождь, роса, туман.

Обычный туман представляет собой «коктейль» из разных по размеру капель.В нем одновременно могут быть как очень мелкие,так и очень крупные капли.Одних больше, других меньше, в зависимости от...температуры.Чем она выше,тем больше крупных капель.Это значит,что «теплые» туманы состоят из более «толстых» капелек,а «холодные» -из более «худосочных».Соответственно и водность у них разная. В первом вы можете намокнуть,в о втором – отсыреть.

Однако чаще мы различаем туманы не по температуре,а по другому признаку – простому и практически важному. Самый опасный и неприятный мы оцениваем как«сильный», «густой», «плотный».Н о что стоит за этими оценками?Оказалось, что в 1см3 слабого тумана насчитывается 50-100 капелек, а сильного – 500-600, т.е. почти в десять раз больше Т ем, кто окунулся в промозглую сырость тумана, кажется, что все вокруг как будто пропитано водой. Эта убежденность опирается на традиционные представления о 100% влажности тумана. Однако измерения показывают, что относительная влажность может быть и меньше, иногда 80-90%,а в отдельных случаях и ниже. Примерно такая же влажность в облаках. Так что выражение «влажность тумана» вовсе не тавтология типа «мокрая вода».

Ведь это только кажется, что в сильном тумане одежда быстро намокает. А на самом деле,если попробовать «выжать» несколько кубических метров тумана, то... влаги не хватит даже на один глоток. Видимо, мы скорее всего переоцениваем водность туманов. В 1 м3 тумана содержится 0,2-0,5 г воды. Это означает, что «выжав» всю влагу из 1000 м3 тумана, мы едваутолим жажду.

В то же время простой расчет показывает, что в 1 км3 тумана может содержаться до полумиллиона литров воды. А этого количества влаги уже достаточно, чтобы оросить десятки гектаров полей. Во многих местах туманы и росы служат существенным источником влаги для растений.

Какие бывают туманы?

На первый взгляд все туманы одинаковы. Чаще всего нас не интересуют причины возникновения тумана, мы ждем, когда он рассеется, и забываем о нем до следующего появления. Однако метеорологи относятся к туманам иначе. Они знают, что не бывает тумана «вообще», есть определенные процессы, приводящие каждый раз к образованию того или иного вида тумана.

Легко сказать, что туман – это «лишняя» влага, выделяемая в виде мельчайших капелек. Труднее объяснить, откуда появились эти «излишки». В любом случае они сводятся к пугающему слову «тепловлагообмен», а проще – к двум причинам: испарению с теплой поверхности в холодный воздух и охлаждению теплой воздушной массы.

Почти все бывали свидетелями этих процессов.. Одни – наблюдали как парит незамерзающая полынья. Другие видели как зимой с моря на сушу надвигается сырая мгла, а летом туман упорно держится подальше от берега. Третьи – проклинали дорогу, пересекающую низины, овраги, лога, куда стекает холодный воздух и где регулярно рождаются туманы. Четвертые – вспоминаютпрекрасные по форме и точные по наблюдению стихи русских поэтов, не оставивших без внимания это, казалось бы невзрачное, явление погоды.

Напомним лишь некоторые хрестоматийноизвестные строки. Пушкинские: «Уж небо осенью дышало... Ложился на поля туман...», или: «Погасло дневное светило, на море синее вечерний пал туман...». Сравните их с есенинскими: «Нивы сжаты, рощи голы, от воды туман и сырость...», или: «Пряный вечер. Гаснут зори. По траве ползет туман...»

Удивительно, как динамичны туманы в глазах поэтов, они «веют», «опускаются», «ложатся», «поднимаются», «ползут»...М ногие ли это замечают?

Где прописаны туманы? Определить это достаточно просто – везде, где происходит столкновение воздушных масс с разной температурой и влажностью. Это, так называемые, пограничные районы: суша – море, теплое – холодное течение, граница морских льдов, граница снежного покрова. Такие условия складываются в северном полушарии, поэтому там есть районы, которые можно смело считать «полюсами туманов».

Так, на стыке теплого Гольфстрима и холодного Лабрадорского течения в районе о.Н ьюфаунленда на год приходится 120 дней с туманами, особенно много их летом: в среднем за месяц бывает 22 туманных дня. Вот почему этот район считается одним из самых опасных для мореплавателей. Его дурная слава передается (уж не туманами ли?) расположенному по-соседству роковому «Бермудскому треугольнику»

Часто гостят туманы в районе Кольского полуострова (50-100 туманных дня в году), чуть реже они на побережьях Баренцева, Северного и балтийского морей, в Охотском и Японских морях, характерны они для Флориды и Калифорнии. Знаменитые красные опоры моста через пролив в Сан-Франциско частенько скрыты белесым покрывалом. Жители Нью-Йорка хорошо знают, что зимой теплые ветры с океана почти всегда приносят туманы.

Чем больше разность температур, тем интенсивнее туман. Любойиз насможет стать прогнозистом. Если разность температур водыи воздуха достигает 15 С , то вероятность образования тумана составляет 85-90%. Такие условия складываются на берегах южных морей и в предгорных районах.

Совсем другая родословная у «городских» туманов. При неблагоприятных условиях и загрязненном воздухе туман в городе может легко возникнуть и сохраняться в течение нескольких дней. Классический пример – Лондон и Петербург прошлых веков. Вспомните ощущение «Бедных людей» Достоевского: «Дождя не было, зато был туман, не хуже доброго дождя... Под ногами туман, над головой тоже туман...»

Однако реальные наблюдения не всегда соответствуют сложившимся по художественной литературе представлениям. Городские туманы зависят от десятков факторов (ветров, рельефа, близости водоемов, вида промышленности, типа транспорта и т.п.), которые могут сочетаться самым причудливым образом. Поэтому не удивляйтесь, что по данным климатологов, одним из самых туманных городов мира оказался... Рио-де-Жанейро. Там в тение года отмечается в среднем 164 дня с туманами. Второе место прочно занимает столица Эквадора Кито – 92 туманных дня в году. Затем с большим отрывом следуют Хельсинки – 60 дней, Бухарест – 55 дней и Лондон – 46 дней.

Многие северные европейские города вовсе не столь «туманны», как это иногда представляется. В Стокгольме, например, туман можно наблюдать лишь 13 дней в году, а в Дублине и Рейкьявике всего 5-7 дней. Парадоксально, но почти столь же редок туман в другой климатической зоне – в Монголии.

«Краткий климатический справочник по странам мира» (1984г.) бесстрастно свидетельствует, что в Петербурге и Москве число туманных дней в году почти одинаково: около 30. Это на 7 дней больше, чем в Риме, но зато на 14 дней меньше, чем в Берлине.

Есть на планете города, жители которых не смогут даже вспомнить, когда они видели туман в последний раз. Например, в Бейруте бывает один туманный день в году. Для жителя Хартума и Бомбея это погодное явление как бы не существует вовсе.

Видимость в тумане.

Ни одна из характеристик тумана для нас не так важна, как видимость в нем. Недаром, когда хотят подчеркнуть густоту тумана, говорят: ничего не видно на расстоянии вытянутой руки. Или: в двух шагах не видать! Сообщения о возможных туманах обязательно включаются в сводки погоды. А информация о резком снижении видимости распространяется как экстренное сообщение или штормовое предупреждение.

Для всех очевидно, что сила, плотность, густота тумана проявляются через дальность видимости в нем. Если видны предметы, удаленные на 500-1000 м, туман считается слабым, при видимости в пределах 50-500 м – умеренным, менее 50 м – сильным. Именно ограниченность видимости делает сильный туман опаснейшим погодным явлением. Плотный туман может полностью парализовать жизнь крупного города, ограничить действия авиации, блокировать дороги.

Но чем определяется плотность? Всего лишь количеством и крупностью капелек влаги в единице объема, т.е. водностью тумана, которая в свою очередь, зависит от температуры. Поэтому «теплый» туман почти всегда густой и плотный, а «холодный» - более жидкий и прозрачный. Если вы заметили как туман «клубится», т.е. в нем чередуютсямассы воздуха, значит вы наблюдаете пульсации температур, а с ними динамику водности и размеров капель.

Будьте внимательны! Вы можете заметить и изменение цвета тумана. Самые мелкие капли лучше всего рассеивают короткие световые волны (синие лучи), поэтому слабые туманы и дымка имеют синеватую окраску. В более плотных туманах капельки крупнее и практически одинаково рассеивают световые волны всех длин. Поэтому цвет таких туманов ближе к белому. Однако поэты видят гораздо более разнообразную палитру. Так, у Достоевского туманы «молочные», у Блока – «седые», у Бунина – «серебристые», у Гумилева – «белобрысые», у Цветаевой – «белокурые». А какие у вас?

Слышимость в тумане

Пробовали ли вы переговариваться в тумане? Наблюдательный человек подтвердит: даже в самом плотном тумане звуки слышны отлично. Но как далеко распространяются автомобильные или судовые сигналы в толще густого тумана? Не гаснут ли их басовитые звуки будто в слое ваты?

Знание этого вопроса было жизненно важно для моряков, так как при сильном тумане световые сигналы не проходят и опасность столкновения судов резко возрастает. По данным британской статистики столетней давности за десять лет у берегов Англии было зарегистрировано 273 кораблекрушения по причине густого тумана. Проблема вышла на государственный уровень, начались длительные исследования. Они сопровождались большим шумом – выстрелы из пушек, свистки и мощные сирены оглашали побережье днем и ночью, в любую погоду, в туман, дождь, снег.Ш ум не был напрасным...

Было установлено, что звуки хорошо распрстраняются на большое расстояние только в тех случаях, когда воздушная среда непрерывна и однородна. Если атмосфера состоит из слоев воздуха различной плотности и температуры, то на стыке каждого слоя звуковая энергия теряется и звук «не идет» - быстро гаснет. В то же время пасмурная погода прозрачна для звуков, а в самом густом тумане звуки могут распространяться на расстояние чуть ли не вдвое больше, чем в ясную погоду. Чем же тогда объяснить «провалы» звука, впечатление о е го «вязком» прохождении через мохнатые, шевелящиеся сгустки водяного пара? Ответ – именно в самой структуре тумана. Если туман клубится, пульсирует, значит он неоднороден, капли различны не только по температуре и размеру, но и по звукопроницаемости. Это часто бывает в горах.

Обычный равнинный туман состоит из огромного числа чрезвычайно малых капелек воды – диаметром менее тысячной доли миллиметра. Они создают сравнительно плотную, но однородную среду, поэтому рассеяния звуковых волн почти не происходит. Вот почему суда, поезда и автомашины, захваченные туманом, подают звуковые сигналы. Гудки и сирены – надежный источникинформации в самомгустомтумане.

Но одно дело – предупредить соседей о своем местонахождении, а другое – создать условия безопасного перемещения. Самый радикальный способ – ликвидация туманов. Человечество вплотную подошло к практической возможности борьбы с туманами. Проблема эта не столько технологическая, сколько экономическая и экологическая. Какова цена управления погодой и каковы его последствия? Пока этот вопрос остается открытым...

Туман - атмосферное явление, скопление воды в воздухе, когда образуются мельчайшие продукты конденсации водяного пара (при температуре воздуха выше −10° это мельчайшие капельки воды, при −10…-15° - смесь капелек воды и кристалликов льда, при температуре ниже −15° - кристаллики льда, сверкающие в солнечных лучах или в свете луны и фонарей).

Относительная влажность воздуха при туманах обычно близка к 100 % (по крайней мере, превышает 85-90 %). Однако в сильные морозы (-30° и ниже) в населённых пунктах, на железнодорожных станциях и аэродромах туманы могут наблюдаться при любой относительной влажности воздуха (даже менее 50 %) - за счёт конденсации водяного пара, образующегося при сгорании топлива (в двигателях, печах и т. п.) и выбрасываемого в атмосферу через выхлопные трубы и дымоходы.

Непрерывная продолжительность туманов составляет обычно от нескольких часов (а иногда полчаса-час) до нескольких суток, особенно в холодный период года.

На метеостанциях отмечают следующие виды тумана:

• Поземный туман - туман, низко стелющийся над земной поверхностью (или водоёмом) сплошным тонким слоем или в виде отдельных клочьев, так что в слое тумана горизонтальная видимость составляет менее 1000 м, а на уровне 2 м - превышает 1000 м (обычно составляет, как при дымке, от 1 до 9 км, а иногда 10 км и более). Наблюдается, как правило, в вечерние, ночные и утренние часы. Отдельно отмечается поземный ледяной туман - наблюдаемый при температуре воздуха ниже −10…-15° и состоящий из кристалликов льда, сверкающих в солнечных лучах или в свете луны и фонарей.

• Просвечивающий туман - туман с горизонтальной видимостью на уровне 2 м менее 1000 м (обычно она составляет несколько сотен метров, а в ряде случаев снижается даже до нескольких десятков метров), слабо развитый по вертикали, так что возможно определить состояние неба (количество и форму облаков). Чаще наблюдается вечером, ночью и утром, но может наблюдаться и днём, особенно в холодное полугодие при повышении температуры воздуха. Отдельно отмечается просвечивающий ледяной туман - наблюдаемый при температуре воздуха ниже −10…-15° и состоящий из кристалликов льда, сверкающих в солнечных лучах или в свете луны и фонарей.

• Туман - сплошной туман с горизонтальной видимостью на уровне 2 м менее 1000 м (обычно она составляет несколько сотен метров, а в ряде случаев снижается даже до нескольких десятков метров), достаточно развитый по вертикали, так что невозможно определить состояние неба (количество и форму облаков). Чаще наблюдается вечером, ночью и утром, но может наблюдаться и днём, особенно в холодное полугодие при повышении температуры воздуха. Отдельно отмечается ледяной туман - наблюдаемый при температуре воздуха ниже −10…-15° и состоящий из кристалликов льда, сверкающих в солнечных лучах или в свете луны и фонарей.

Самое большое количество туманных дней на уровне моря - в среднем более 120 в году - наблюдается на канадском острове Ньюфаундленд в Атлантическом океане.

Среднегодовое число дней с туманом в некоторых городах России:

Пирс в тумане. Остров Ванкувер, город Сидней

Горная дорога в тумане (шоссе D81 на Корсике)

Туманы препятствуют нормальной работе всех видов транспорта (особенно авиации), поэтому прогноз туманов имеет большое народно-хозяйственное значение.

Искусственное создание туманов используется при научных исследованиях, в химической промышленности, теплотехнике и других областях.

Классификация

Морской туман в проливе Эресунн

Просёлочная дорога в тумане (Подмосковье, Наро-Фоминск)

Туман в Сан-франциско (Золотые ворота)

Туман на Волге около Нижнего Новгорода

По способу возникновения туманы делятся на два вида:

• Туманы охлаждения - образуются из-за конденсации водяного пара при охлаждении воздуха ниже точки росы.
• Туманы испарения - являются испарениями с более тёплой испаряющей поверхности в холодный воздух над водоёмами и влажными участками суши.

Кроме того туманы различаются по синоптическим условиям образования:

• Внутримассовые - формирующиеся в однородных воздушных массах.
• Фронтальные - образующиеся на границах атмосферных фронтов.

Дымка - очень слабый туман. При дымке дальность видимости составляет несколько километров. В практике метеорологического прогнозирования считается: дымка - видимость более/равна 1000 м, но менее 10 км, а туман - видимость менее 1000 м. Сильным туман считается при видимости менее или равной 500 м.

Внутримассовые туманы

Внутримассовые туманы преобладают в природе, как правило они являются туманами охлаждения. Их также принято разделять на несколько типов:

• Радиационные туманы - туманы, которые появляются в результате радиационного охлаждения земной поверхности и массы влажного приземного воздуха до точки росы. Обычно радиационный туман возникает ночью в условиях антициклона при безоблачной погоде и лёгком бризе. Часто радиационный туман возникает в условиях температурной инверсии, препятствующей подъёму воздушной массы. После восхода солнца радиационные туманы обычно быстро рассеиваются. Однако в холодное время года в устойчивых антициклонах они могут сохраняться и днём, иногда много суток подряд. В промышленных районах может возникнуть крайняя форма радиационного тумана - смог.

• Адвективные туманы - образуются вследствие охлаждения тёплого влажного воздуха при его движении над более холодной поверхностью суши или воды. Их интенсивность зависит от разности температур между воздухом и подстилающей поверхностью и от влагосодержания воздуха. Эти туманы могут развиваться как над морем, так и над сушей и охватывать огромные пространства, в отдельных случаях до сотен тысяч км². Адвективные туманы обычно бывают при пасмурной погоде и чаще всего в тёплых секторах циклонов. Адвективные туманы более устойчивы, чем радиационные, и часто не рассеиваются днём.

Морской туман - адвективный туман, возникший над морем в ходе переноса холодного воздуха на тёплую воду. Этот туман является туманом испарения. Туманы такого типа часты, например, в Арктике, когда воздух попадает с ледового покрова на открытую поверхность моря.

Фронтальные туманы

Фронтальные туманы образуются вблизи атмосферных фронтов и перемещаются вместе с ними. Насыщение воздуха водяным паром происходит вследствие испарения осадков, выпадающих в зоне фронта. Некоторую роль в усилении туманов перед фронтами играет наблюдающееся здесь падение атмосферного давления, которое создаёт небольшое пдиабатическое понижение температуры воздуха.

Сухие туманы

К туманам в разговорной речи и в художественной литературе порой относят так называемые сухие туманы (помоха, мгла) - значительное ухудшение видимости за счёт дыма лесных, торфяных или степных пожаров, либо за счёт лёссовой пыли или части песка, поднимаемых и переносимых ветром иногда на значительные расстояния, а также за счёт выбросов промышленных предприятий.

Не редка и переходная ступень между сухими и влажными туманами - такие туманы состоят из водяных частиц вместе с достаточно большими массами пыли, дыма и копоти. Это - так называемые грязные, городские туманы, являющиеся следствием присутствия в воздухе больших городов массы твердых частиц, выбрасываемых при топке дымовыми, а еще в большей степени - фабричными трубами.

Характеристики туманов

Вид на Брагино (Ярославль)

Туман в Изборской Долине (Псковская область)

Показатель водность тумана используется для характеристики туманов, он обозначает общую массу водяных капелек в единице объёма тумана. Водность туманов обычно не превышает 0,05-0,1 г/м³, но в отдельных плотных туманах может достигать 1-1,5 г/м³.

Кроме водности на прозрачность тумана влияет размер частиц его образующих. Радиус капель тумана обычно колеблется от 1 до 60 мкм. Большинство же капель имеет радиус 5-15 мкм при положительной температуре воздуха и 2-5 мкм при отрицательной температуре.